7.4.1微生物变异 - 微生物变异

1第四节第四节微生物的变异微生物的变异通过繁殖通过繁殖，子代生物从亲代获得了全部遗传信息子代生物从亲代获得了全部遗传信息。生物体所生物体所携带的遗传信息携带的遗传信息（或基因或基因）的集合称为的集合称为*遗传型遗传型(genotype)。但是但是，具有某种遗传型的生物个体只有在特定的环境条件下具有某种遗传型的生物个体只有在特定的环境条件下，才能通过生长和发育而表现出各种形态和生理特征才能通过生长和发育而表现出各种形态和生理特征。生物个生物个体的这些形态和生理特征的集合称为体的这些形态和生理特征的集合称为*表现型表现型(phenotype，简称表型简称表型)。由于外界条件的差异由于外界条件的差异，同一遗传型的生物会呈现同一遗传型的生物会呈现不同的表型不同的表型。2一、非遗传型变异非遗传型变异*非遗传型变异非遗传型变异（non-hereditaryvariation）是在遗传物是在遗传物质结构没有改变的情况下发生的微生物某些性状的改变质结构没有改变的情况下发生的微生物某些性状的改变。这种表型上的变异没有遗传性这种表型上的变异没有遗传性，主要由环境条件改变所致主要由环境条件改变所致，一旦环境条件复原一旦环境条件复原，变异随之消失变异随之消失。例如例如，在25℃下培养下培养时，粘质沙雷氏菌粘质沙雷氏菌（Serratiamarcescens）会产生一种会产生一种深红色的灵杆菌素深红色的灵杆菌素，把菌落染成血红色；将培养温度提高把菌落染成血红色；将培养温度提高至37℃后，群体中的所有细胞都不产色素群体中的所有细胞都不产色素。如果将培养温如果将培养温度重新降回度重新降回25℃，则产生色素的能力得到恢复则产生色素的能力得到恢复。由于细胞由于细胞群体受环境条件作用是同等的群体受环境条件作用是同等的，非遗传型变异往往涉及许非遗传型变异往往涉及许多个体多个体，即许多个体同时变异即许多个体同时变异。3二、遗传型变异遗传型变异*遗传型变异遗传型变异（hereditaryvariation）是由于遗传物质结构发是由于遗传物质结构发生改变而导致微生物某些性状的改变生改变而导致微生物某些性状的改变。突变突变（mutation）是指核酸中的核苷酸顺序突然产生稳定且可遗传的变化指核酸中的核苷酸顺序突然产生稳定且可遗传的变化。突变突变包括包括*染色体畸变染色体畸变（chromosomalaberration）和*基因突变基因突变（genemutation，又称点突变又称点突变）。4（一）基因突变的类型基因突变的类型*根据突变菌株所表现的特征不同根据突变菌株所表现的特征不同，可分为：表型突变型可分为：表型突变型、生化突变型化突变型、致死突变型致死突变型、条件致死突变型以及其他突变型条件致死突变型以及其他突变型。*表型突变型表型突变型（phenotypicmutation）是指发生细胞形态变是指发生细胞形态变化或引起菌落形态改变的突变型化或引起菌落形态改变的突变型。如细胞的大小如细胞的大小、形状形状、鞭毛、纤毛纤毛、孢子孢子、芽孢芽孢、荚膜以及菌落的大小荚膜以及菌落的大小、外形外形、颜色颜色的变异的变异。*生化突变型生化突变型（biochemicalmutation）是指代谢途径发生是指代谢途径发生变异但没有明显形态变化的突变型变异但没有明显形态变化的突变型。如营养缺陷型如营养缺陷型、抗性突抗性突变型和抗原突变型变型和抗原突变型。5①*营养缺陷型营养缺陷型（auxotrophicmutation），基因突变引基因突变引起代谢过程中某种酶合成能力丧失起代谢过程中某种酶合成能力丧失。对于这类微生物对于这类微生物，必须在培养基中添加相应的营养成分才能正常生长须在培养基中添加相应的营养成分才能正常生长。②*抗性突变型抗性突变型（resistantmutation），基因突变产生抵基因突变产生抵抗有害理化因素的能力抗有害理化因素的能力，如抗药性如抗药性、抗紫外线抗紫外线、抗噬菌体抗噬菌体等。③*抗原突变型抗原突变型（antigenmutation），基因突变引起细胞基因突变引起细胞成分成分，尤其是细胞表面成分尤其是细胞表面成分（细胞壁细胞壁、荚膜荚膜、鞭毛等鞭毛等）的细微变异而导致抗原性的变化细微变异而导致抗原性的变化。6④*致死突变型致死突变型（lethalmutation）是指由于基因突变而造是指由于基因突变而造成个体死亡的突变型成个体死亡的突变型。*条件致死突变型条件致死突变型（conditionallethalmutation）则是指在某一条件下基因突变具有致死则是指在某一条件下基因突变具有致死效应效应，而在另一条件下基因突变没有致死效应的突变型而在另一条件下基因突变没有致死效应的突变型。温度敏感突变型是最典型的条件致死突变型温度敏感突变型是最典型的条件致死突变型。例如